JPH0791508A - Drive system analysis system - Google Patents
Drive system analysis systemInfo
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- JPH0791508A JPH0791508A JP25770993A JP25770993A JPH0791508A JP H0791508 A JPH0791508 A JP H0791508A JP 25770993 A JP25770993 A JP 25770993A JP 25770993 A JP25770993 A JP 25770993A JP H0791508 A JPH0791508 A JP H0791508A
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金融自動機やプリンタ
等の媒体搬送機構を有する装置や、その他メカトロニク
ス製品の駆動系の設計を行うための、駆動系解析システ
ムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive system analysis system for designing an apparatus having a medium conveying mechanism such as a financial automatic machine and a printer, and a drive system for other mechatronic products.
【0002】[0002]
【従来の技術】媒体等の搬送機構を有する装置等のメカ
トロニクス製品には、無端ベルトを用いた駆動系が備え
られている。このような駆動系の設計を支援するシステ
ムとして駆動系の伝達ネットワーク作成及び負荷解析C
AEシステムがある(特開平4−174080号公報参
照)。このような駆動設計においては、駆動系の必要な
伝達トルク、回転数等の動作条件やプーリ歯数から、ベ
ルトの種類や幅をベルトの仕様(基準伝動容量、許容張
力等)から手計算で求めてベルトを選定していた。2. Description of the Related Art Mechatronics products such as devices having a mechanism for transporting media and the like are equipped with a drive system using an endless belt. As a system for supporting the design of such a drive system, a drive system transmission network creation and load analysis C
There is an AE system (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-174080). In such a drive design, the belt type and width can be calculated manually from the belt specifications (standard transmission capacity, allowable tension, etc.) based on the required transmission torque of the drive system, operating conditions such as the number of revolutions, and the number of pulley teeth. I was looking for a belt.
【0003】また、図2に示すように、ベルト全長も駆
動軸、伝達軸の配置やプーリ径(減速比)等から手計算
で求めていた。即ち、まず、図2において、プーリのモ
デルである円P1、P2の中心座標とピッチ円の径か
ら、ベルト及びプーリの交点座標値(X1、Y1)、
(X2、Y2)等を算出する(ステップS71)。そし
て、これらの交点座標値から線分L1等の長さを算出す
る(ステップS72)。また、円P1の中心座標とL
1、L2の交点座標値(X1、Y1)、(X3、Y3)
から円弧の角度θ1を算出する(ステップS73)。そ
して、ピッチ半径と円弧の角度から円弧の長さを算出す
る(ステップS74)。同様に、ベルト駆動系内のすべ
ての線分と円弧の長さを算出する(ステップS75)。
最後に、すべての線分及び円弧の長さを合計し、ベルト
全長を算出する(ステップS76)。Further, as shown in FIG. 2, the total belt length has also been calculated manually from the arrangement of the drive shaft, the transmission shaft, the pulley diameter (reduction ratio), and the like. That is, first, in FIG. 2, from the center coordinates of the circles P1 and P2, which are pulley models, and the diameter of the pitch circle, coordinate values (X1, Y1) of the intersection points of the belt and the pulley
(X2, Y2) and the like are calculated (step S71). Then, the length of the line segment L1 or the like is calculated from these intersection point coordinate values (step S72). Also, the center coordinates of the circle P1 and L
1 and L2 intersection point coordinate values (X1, Y1), (X3, Y3)
Then, the angle θ1 of the arc is calculated (step S73). Then, the length of the circular arc is calculated from the pitch radius and the angle of the circular arc (step S74). Similarly, the lengths of all line segments and arcs in the belt drive system are calculated (step S75).
Finally, the lengths of all line segments and arcs are summed to calculate the belt total length (step S76).
【0004】このようなベルト全長計算は、ベルト駆動
系が複雑な形状になると算出式を求めるのが繁雑で、手
計算では非常に時間がかかる。このため、図3に示すよ
うに、CADシステム等の作画機能、線長測定機能を利
用して算出することも行われている。即ち、まず、CA
Dにより中心座標とピッチ円径を指定し、円の入力を行
なう(ステップS81)。次に、それぞれの円を結ぶ接
線を入力する(ステップS82)。そして、分割機能に
より円と接線との交点で円を分割して円弧を作成する
(ステップS83)。最後に、線長測定機能で全長を測
定する(ステップS84)。In such a belt total length calculation, it is complicated to obtain a calculation formula when the belt drive system has a complicated shape, and it takes a very long time for manual calculation. Therefore, as shown in FIG. 3, calculation is also performed using a drawing function and a line length measuring function of a CAD system or the like. That is, first, CA
The center coordinates and the pitch circle diameter are designated by D, and a circle is input (step S81). Next, the tangent line connecting each circle is input (step S82). Then, the division function divides the circle at the intersection of the circle and the tangent line to create an arc (step S83). Finally, the total length is measured by the line length measuring function (step S84).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題があった。 上述したように、ベルト計算はベルト駆動系のプーリ
の数が多くなり複雑になると、図2のような手計算によ
る方法や図3のようなCADシステムを利用した方法で
は、手間がかかる。従って、計算するのに非常に時間が
かかるとともに、算出ミスも起こし易いという問題があ
った。 また、タイミングベルトは、標準長さが決まっている
ために、その長さに合わせてプーリを配置する必要があ
る。従って、プーリ位置、プーリ径やベルトタイプ(平
ベルト、タイミングベルト等)等の条件を変更すること
が必要になる場合がある。このような場合、手計算によ
る方法では、再計算する必要があり、CADシステムの
入力による計算ではプーリの中心座標及びピッチ円径を
再入力しなければならなかった。また、同一プーリにベ
ルトが二重に掛かっているような場合には、更に算出が
複雑となっていた。However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. As described above, if the number of pulleys in the belt drive system becomes large and the belt calculation becomes complicated, the manual calculation method as shown in FIG. 2 and the CAD system method as shown in FIG. Therefore, there is a problem that it takes a very long time to calculate and a calculation error easily occurs. Moreover, since the standard length of the timing belt is fixed, it is necessary to arrange the pulleys according to the standard length. Therefore, it may be necessary to change conditions such as pulley position, pulley diameter, belt type (flat belt, timing belt, etc.). In such a case, the manual calculation method requires recalculation, and the calculation by the CAD system requires re-inputting the center coordinates of the pulley and the pitch circle diameter. Further, when the belt is doubly hung on the same pulley, the calculation becomes more complicated.
【0006】更に、歯飛びの防止や十分なベルト寿命
を確保するためには、プーリへの巻付き歯数を計算し、
必要な歯数以上にしてやる必要がある。このような計算
はベルトピッチライン、プーリピッチ径での長さで計算
しなければならない。このため、CADシステムによる
入力で求めるためには、ベルトは厚みの無い一本の直線
や円弧の形状として入力してやる必要があった。また、
プーリ形状はピッチ径での形状として入力してやる必要
があった。そのため、ベルト長計算モデルは実物の形状
とは異なった形状として入力されることになる。Furthermore, in order to prevent tooth skipping and ensure a sufficient belt life, the number of teeth wound around the pulley is calculated,
It is necessary to do it with more teeth than necessary. Such a calculation must be calculated based on the length of the belt pitch line and the pulley pitch diameter. Therefore, it is necessary to input the belt in the form of a straight line or an arc having no thickness in order to obtain it by the input by the CAD system. Also,
It was necessary to input the pulley shape as the pitch diameter. Therefore, the belt length calculation model is input as a shape different from the actual shape.
【0007】一方、駆動系の負荷を求める場合には、慣
性モーメント等の物理特性が必要になるが、それには図
9に示すような部品の正確な形状が必要となる。従っ
て、上述のようなベルト計算モデルと、負荷解析モデル
では入力モデルの差が生じてしまう。このため、ベルト
計算モデルをそのまま負荷解析モデルとして流用するこ
とができず、2つのモデルを用意しなければならないと
いう問題があった。On the other hand, in order to obtain the load of the drive system, physical characteristics such as the moment of inertia are required, which requires an accurate shape of parts as shown in FIG. Therefore, there is a difference between the input model and the belt calculation model as described above and the load analysis model. Therefore, there is a problem that the belt calculation model cannot be used as it is as a load analysis model and two models must be prepared.
【0008】本発明は、以上述べた従来方法における、
「ベルト長の計算式の算出や計算に時間がかかり、計
算が複雑であるため計算ミスを起こし易い。プーリの
配置や歯数の設計に時間がかかる。ベルト長計算モデ
ルと負荷解析モデルが共通化できない。」という問題点
を除去するために、ベルト解析専用の入出力部、モデル
生成部や演算処理部を有し、簡便に解析を実行でき、し
かも精度の良い結果を得ることができる駆動系解析シス
テムを提供することを目的とする。The present invention is based on the conventional method described above.
"Because it takes time to calculate the belt length calculation formula and the calculation is complicated, it is easy to make calculation mistakes. It takes time to design the pulley arrangement and the number of teeth. Both the belt length calculation model and the load analysis model are common. In order to eliminate the problem that "I can not make it possible.", It has an input / output unit for exclusive use of belt analysis, a model generation unit and a calculation processing unit, and it is possible to easily perform analysis and obtain accurate results. The purpose is to provide a system analysis system.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の駆動系解析シス
テムは、ベルト及びプーリの各々の形状及び材質を決定
するパラメータを格納したデータベースと、当該データ
ベースからベルト駆動系を構成する各ベルト及びプーリ
の前記パラメータを入力するパラメータ入力処理部と、
当該パラメータ入力部により入力され配置された前記プ
ーリを指定し、当該指定されたプーリにベルトを自動的
に掛けてベルト駆動系を生成するベルト自動生成部とを
備えたことを特徴とするものである。A drive system analysis system according to the present invention comprises a database storing parameters for determining the shapes and materials of belts and pulleys, and belts and pulleys constituting a belt drive system from the database. A parameter input processing unit for inputting the parameter of
It is characterized by comprising an automatic belt generation unit that designates the pulley that is input and arranged by the parameter input unit and automatically applies a belt to the designated pulley to generate a belt drive system. is there.
【0010】[0010]
【作用】本発明の駆動系解析システムにおいては、ベル
ト及びプーリの形状及び材質を決定する各種のパラメー
タをデータベースとして用意しておき、パラメータ入力
部によりベルトやプーリのタイプを指定してこれらのパ
ラメータをデータ記憶部等に転送する。これにより、正
確なモデルを作成する。このようなパラメータには、ピ
ッチ径(プーリピッチ円の径)も含まれているので、こ
れにより、CADシステムの機能を使ってベルトの全長
計算を行なうことができる。また、ベルトのピッチ、厚
さ、ピッチ厚、歯高さ等を使って負荷計算を行なうこと
ができる。更に、このようなパラメータとベルト及びプ
ーリ等の接続情報とからモデルの修正を行なうときも、
ベルトとプーリとを個別に修正する必要はなく、一方を
修正すれば他方は自動的に修正される。In the drive system analysis system of the present invention, various parameters for determining the shapes and materials of belts and pulleys are prepared as a database, and the parameters of the belt and pulleys are specified by the parameter input section. Is transferred to the data storage unit or the like. This creates an accurate model. Since such a parameter also includes the pitch diameter (the diameter of the pulley pitch circle), the total length of the belt can be calculated using the function of the CAD system. Further, the load can be calculated using the belt pitch, thickness, pitch thickness, tooth height, and the like. Furthermore, when modifying the model from such parameters and connection information such as belts and pulleys,
It is not necessary to modify the belt and pulley individually; if one is modified, the other is automatically modified.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図1は、本発明の駆動系解析システムの一実施
例のブロック図である。また、図4は、図1のシステム
に従来の負荷モデル解析システムを含めた駆動系解析シ
ステムの全体の構成を示すブロック図である。図4に示
すシステムは、表示装置1、入力装置2、材料・部品特
性DB3、データ記憶部4、モデル作成部5、演算処理
部6、結果表示部7から構成されている。入力装置2
は、ベルトやプーリの形状パラメータ等の数値入力及び
コマンド選択やモデル特性の入力等を行うためのキーボ
ードと、画面上の要素ピック等を行うためのマウス等か
ら成る。The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a drive system analysis system of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of a drive system analysis system including the conventional load model analysis system in the system of FIG. The system shown in FIG. 4 includes a display device 1, an input device 2, a material / part characteristic DB 3, a data storage unit 4, a model creating unit 5, an arithmetic processing unit 6, and a result display unit 7. Input device 2
Is composed of a keyboard for inputting numerical values such as shape parameters of belts and pulleys, selection of commands and input of model characteristics, and a mouse for picking elements on the screen.
【0012】表示装置1は、CRT等で構成され、作成
されたモデルの形状、位置や入力情報、計算結果等を、
視覚的に確認できるように表示させるためのものであ
る。材料・部品特性DB(データベース)3は、計算に
使用される各材料や部品の機械的特性、摩擦係数、標準
形状パラメータ等をデータベースとして保存する。この
データベースの内容は、ベルトについては、図8に示す
ようなものである。データ記憶部4は、入力されたベル
トやプーリのモデルの位置や寸法、これらのモデル同士
の接続情報、駆動条件等の入力情報が格納されるととも
に、各計算結果が格納される。ベルトやプーリのモデル
の位置や寸法は、それらのベルトやプーリのタイプが決
まっているときはタイプを指定することにより、材料・
部品特性DB3から対応するデータが読み出されてデー
タ記憶部4に格納される。モデル同士の接続情報は、例
えば、あるベルトに掛けられるいくつかのプーリがある
とき、それらを組とすることを示す情報である。このよ
うな接続情報は、入力装置2によりベルトを指定し、必
要なプーリをピックすることにより作成される。駆動条
件は、駆動装置のトルクや回転数等の情報である。The display device 1 is composed of a CRT or the like, and displays the shape, position, input information, calculation results, etc. of the created model.
This is for displaying so that it can be visually confirmed. The material / part characteristic DB (database) 3 stores the mechanical characteristics, friction coefficient, standard shape parameter, etc. of each material and part used for calculation as a database. The contents of this database are as shown in FIG. 8 for the belt. The data storage unit 4 stores input information such as the position and size of the input belt and pulley model, connection information between these models, and driving conditions, and also stores each calculation result. The position and dimensions of the belt or pulley model can be determined by specifying the type of belt or pulley when the type is determined.
Corresponding data is read from the component characteristic DB 3 and stored in the data storage unit 4. The connection information between the models is, for example, information indicating that, when there are several pulleys that are hung on a certain belt, they are paired. Such connection information is created by designating a belt with the input device 2 and picking a required pulley. The driving condition is information such as the torque and the rotation speed of the driving device.
【0013】負荷モデル作成部5−1では、駆動系を構
成するシャフト、ギヤ、ローラ等の各部品要素や摩擦、
慣性、粘性負荷等の負荷要素を図5の例のように、パラ
メータとして入力することができる。即ち、図5に示す
ように歯数、厚さD1、歯高さD2等を入力するフィー
ルドが設けられ、これらのフィールドに数値を入力すれ
ばパラメータを設定することができる。図示の例では、
厚さD1、歯高さD2についてはベルトの表示画像中に
示される。また、ベルトモデル生成部5−2では、ベル
トやプーリを“MXL”、“XL”等のベルトタイプ又
はプーリタイプにより指定したときは、これらのパラメ
ータは、データベースから自動的に読み出されたものが
入力され表示される。このようにして簡単にモデル定義
をすることが可能である。この部分の詳細については、
図1の説明で述べる。また、プーリモデルについても図
5(b)に示す入力パネルにより同様にパラメータの設
定を行なえる。In the load model creating section 5-1, each component element such as a shaft, a gear, a roller and the like constituting the drive system and friction,
Load elements such as inertia and viscous load can be input as parameters as in the example of FIG. That is, as shown in FIG. 5, fields for inputting the number of teeth, thickness D1, tooth height D2, etc. are provided, and parameters can be set by inputting numerical values in these fields. In the example shown,
The thickness D1 and the tooth height D2 are shown in the display image of the belt. Further, in the belt model generation unit 5-2, when a belt or a pulley is designated by a belt type or a pulley type such as "MXL" or "XL", these parameters are automatically read from the database. Is input and displayed. In this way, it is possible to easily define the model. For more information on this part,
This will be described with reference to FIG. Further, with respect to the pulley model, parameters can be similarly set by the input panel shown in FIG. 5 (b).
【0014】負荷解析部6−1は、入力された部品要素
や負荷要素、接続情報や駆動条件をもとに慣性モーメン
ト、粘性負荷、摩擦トルクの計算を行い、それらの値か
ら駆動速度に従った駆動軸の負荷トルクを求める。ま
た、ベルト解析部6−2は、ベルト全長計算、プーリ移
動計算、ベルト区間計算、ベルト巻付き端数計算等を行
なう。各計算の詳細については、図1の説明で述べる。
これらの計算された結果は負荷結果表示部7−1及びベ
ルト結果表示部7−2によって処理され、CRT等の表
示装置1によって表示される。The load analysis unit 6-1 calculates the moment of inertia, the viscous load, and the friction torque based on the input component elements and load elements, connection information and driving conditions, and according to the driving speed from these values. Determine the load torque of the drive shaft. Further, the belt analysis unit 6-2 performs belt total length calculation, pulley movement calculation, belt section calculation, belt winding fraction calculation, and the like. Details of each calculation will be described in the description of FIG.
These calculated results are processed by the load result display unit 7-1 and the belt result display unit 7-2 and displayed by the display device 1 such as a CRT.
【0015】モデル生成部の例を図6に示す。図示の例
では、生成されたモデルが3次元モデルの斜視図により
表示されている。このモデルは、シャフト41、ギヤ4
2、ベルト43、プーリ44等から成る。図4のブロッ
ク図の中で二重枠で囲まれた処理部が本発明に係わる部
分である。本発明に係わる部分の更に詳細なブロック図
を図1に示す。ベルトモデル生成部5−2では、ベルト
やプーリの各種パラメータや特性を指定する。このた
め、ベルトモデル生成部5−2は、モデルを作成するた
めの条件を設定するパラメータ入力処理部5−2A、入
力されたプーリをもとにベルトを作成するベルト自動生
成部5−2B、各種編集を行うベルトプーリ連動一括編
集処理部5−2Cを備えている。本処理部でのベルトモ
デル生成例を図7に示す。図7の例では、ベルト駆動系
が平面図により表示されている。An example of the model generator is shown in FIG. In the illustrated example, the generated model is displayed in a perspective view of a three-dimensional model. This model has shaft 41, gear 4
2, a belt 43, a pulley 44 and the like. In the block diagram of FIG. 4, a processing unit surrounded by a double frame is a portion related to the present invention. A more detailed block diagram of the portion related to the present invention is shown in FIG. The belt model generation unit 5-2 specifies various parameters and characteristics of the belt and the pulley. Therefore, the belt model generation unit 5-2 includes a parameter input processing unit 5-2A that sets conditions for creating a model, a belt automatic generation unit 5-2B that creates a belt based on the input pulley, It is equipped with a belt pulley interlocking batch edit processing unit 5-2C for performing various edits. An example of belt model generation in this processing unit is shown in FIG. In the example of FIG. 7, the belt drive system is displayed in a plan view.
【0016】パラメータ入力処理部5−2Aは、図8の
ベルトDBの例で示されるような、ベルトタイプや種類
等により代表される各種寸法パラメータや特性を入力す
る。このため、まず、ベルトの場合は、パラメータ入力
処理部5−2Aで図5に示す入力パネルを用いてベルト
タイプを指定すると、自動的に寸法パラメータは設定さ
れる。また、標準幅、長さ等もDBより検索し設定する
ことが可能である。更に、DBで保管されている各種物
性値は負荷解析での計算に利用され、また結果判断をす
るための参考値として利用することも可能である。ま
た、プーリについても、ベルトの場合と同様なDBを備
えている。そして、図5に示す入力パネルを用いてプー
リタイプを指定すると、自動的に寸法パラメータ等は設
定される。The parameter input processing unit 5-2A inputs various dimensional parameters and characteristics represented by the belt type and type as shown in the example of the belt DB in FIG. Therefore, in the case of the belt, first, when the belt type is designated by the parameter input processing unit 5-2A using the input panel shown in FIG. 5, the dimension parameter is automatically set. Also, the standard width, length, etc. can be searched from the DB and set. Further, various physical property values stored in the DB are used for calculation in load analysis, and can also be used as reference values for judging results. Further, the pulley has the same DB as that of the belt. Then, when the pulley type is designated using the input panel shown in FIG. 5, the dimension parameters and the like are automatically set.
【0017】図9に、ベルト及びプーリの寸法パラメー
タを示す。図示のように、ベルト91とプーリ92の歯
が噛み合うようにされる。この場合、ベルトピッチライ
ンは、図示の点線で示すような位置をたどり、図示の一
点鎖線で示すプーリピッチ円と接合する。また、ピッチ
径は、プーリピッチ円の半径となり、ピッチは、プーリ
ピッチ円の円弧の長さとなる。FIG. 9 shows the dimensional parameters of the belt and the pulley. As illustrated, the teeth of the belt 91 and the pulley 92 are engaged with each other. In this case, the belt pitch line follows the position shown by the dotted line in the drawing and joins with the pulley pitch circle shown by the dashed line in the drawing. The pitch diameter is the radius of the pulley pitch circle, and the pitch is the arc length of the pulley pitch circle.
【0018】ベルト駆動系を作成する手順は、以下のよ
うになる。ベルトモデル生成部5−2の処理の流れを図
10に示す。まず、図5の例に示すようなプーリの入力
パネルの各入力フィールドに、パラメータ及び座標値等
を入力し、プーリモデルを作成する(ステップS1)。
このとき、プーリタイプの指定を行なえば、上述したよ
うにベルトプーリDB3を用いて入力項目を少なくする
ことができる。次に、入力されたプーリモデルをマウス
等の入力装置でピックし指定する(ステップS2)。そ
して、プーリモデルを全て指定すると、その指定された
プーリモデルについて自動的に閉じたベルトモデルがベ
ルト自動生成部5−2Bによって作成される(ステップ
S7)。その際、ベルトとプーリの接続情報がデータ記
憶部4に記憶される。尚、ベルトの張られる方向は、プ
ーリをピックした位置で決定される。The procedure for making the belt drive system is as follows. FIG. 10 shows a processing flow of the belt model generation unit 5-2. First, parameters, coordinate values and the like are input to each input field of the input panel of the pulley as shown in the example of FIG. 5 to create a pulley model (step S1).
At this time, if the pulley type is designated, the number of input items can be reduced by using the belt pulley DB3 as described above. Next, the input pulley model is picked and designated by an input device such as a mouse (step S2). Then, when all the pulley models are designated, a belt model that is automatically closed for the designated pulley models is created by the automatic belt generation unit 5-2B (step S7). At that time, the connection information of the belt and the pulley is stored in the data storage unit 4. The direction in which the belt is stretched is determined by the position where the pulley is picked.
【0019】このようなベルト自動生成部の処理におい
て、既にベルトが張られており(ステップS3)、そこ
に二重ベルトを張る場合もベルトのプーリ挟み角からど
ちらのベルトが内側で、どちらのベルトが外側かを判断
し(ステップS4、S5)、図11に示すように、自動
的に二重ベルトモデルを生成する(ステップS6)。即
ち、図11(a)に示すように、プーリを配置し、図1
1(b)に示すように、まず、ベルトB1を張ったとす
る。そして、この状態で更に図11(c)に示すように
ベルトB2を張ったとする。すると、同図に示すよう
に、プーリP1とプーリP2の間では、ベルトB1及び
ベルトB2が重なってしまう。従って、この部分は二重
ベルトとして図11(d)に示すような状態に修正する
必要がある。ところが、上述のようにこの修正は自動的
に行なわれる。即ち、ベルト及びプーリの接続情報から
プーリP1及びプーリP2の部分におけるベルトB1及
びベルトB2が屈曲する角度を算出する。図示の例で
は、ベルトB1の屈曲角はベルトB2の屈曲角より大き
くなっている。従って、必然的にベルトB1を外側ベル
トとし、ベルトB2を内側ベルトとする二重ベルトとな
ると判断される。このため、ベルトB1及びベルトB2
の厚さ等を用いて図11(d)に示すような二重ベルト
が自動的に生成される。また、作成したベルトモデルに
ついて移動・回転・移動コピー・回転コピー等の編集作
業を行いたい場合、編集を一括で行うベルトプーリ連動
一括編集処理部5−2Cを持つため、あらためてプーリ
を作成しベルトを張るという前記手順を実行し直す必要
はない。In such a process of the automatic belt generation unit, the belt is already stretched (step S3), and even when the double belt is stretched there, which belt is inside and which one is inside from the belt pulley angle. It is determined whether the belt is outside (steps S4 and S5), and as shown in FIG. 11, a double belt model is automatically generated (step S6). That is, the pulleys are arranged as shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (b), it is assumed that the belt B1 is stretched first. Then, in this state, it is assumed that the belt B2 is further stretched as shown in FIG. Then, as shown in the figure, the belt B1 and the belt B2 overlap each other between the pulley P1 and the pulley P2. Therefore, this portion needs to be corrected as a double belt to the state as shown in FIG. However, this correction is automatically performed as described above. That is, the angle at which the belt B1 and the belt B2 bend at the portion of the pulley P1 and the pulley P2 is calculated from the connection information of the belt and the pulley. In the illustrated example, the bending angle of the belt B1 is larger than the bending angle of the belt B2. Therefore, it is inevitably determined that the belt B1 is an outer belt and the belt B2 is an inner belt. Therefore, the belt B1 and the belt B2
A double belt as shown in FIG. 11D is automatically generated by using the thickness of the double belt. Also, when you want to perform editing work such as moving, rotating, moving copy, rotating copy, etc. for the created belt model, there is a belt pulley interlocking batch editing processing unit 5-2C that performs editing in batch, so a new pulley is created It is not necessary to re-execute the above-mentioned procedure of setting up.
【0020】図12に、ベルトプーリ連動一括処理部の
処理の流れを示す。まず、変更するプーリをマウス等に
よりピックし指定する(ステップS11)。これは、図
13に示すような画面表示においてマウス等で例えばプ
ーリP4をピックすることにより行なわれる。次に、図
14に示すようにプーリを移動させる方向をX座標軸方
向を基準とした角度で指定し、移動量を指定する(ステ
ップS12)。これにより、図15に示すように移動後
のプーリP4′が表示される。このとき、移動してよい
か否かの確認が促され(ステップS13)、確認後に図
16に示すように移動が実行される(ステップS1
4)。これらの入力を行なうだけで、プーリP4に接続
されるベルトB1の接続情報やベルトB1の属性から自
動的にベルトも変更される。また、ベルトB1を指定
し、これを図示のように変更するようにしても、プーリ
P4が自動的に変更される。このように、編集作業を容
易にできるため、解析モデルの作成や変更を簡便に行う
ことができる。FIG. 12 shows a processing flow of the belt pulley interlocking batch processing section. First, the pulley to be changed is specified by picking it with a mouse or the like (step S11). This is done by picking, for example, the pulley P4 with a mouse or the like on the screen display as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 14, the direction in which the pulley is moved is designated by an angle with the X coordinate axis direction as a reference, and the amount of movement is designated (step S12). As a result, the moved pulley P4 'is displayed as shown in FIG. At this time, it is prompted to confirm whether or not the movement is allowed (step S13), and after the confirmation, the movement is executed as shown in FIG. 16 (step S1).
4). By only making these inputs, the belt is automatically changed from the connection information of the belt B1 connected to the pulley P4 and the attributes of the belt B1. Further, even if the belt B1 is designated and is changed as shown in the drawing, the pulley P4 is automatically changed. In this way, since the editing work can be facilitated, the analysis model can be easily created and changed.
【0021】ベルト解析部6−2は、ベルト設計に関す
る様々な解析機能を持つ。このベルト解析部6−2で
は、前述した図9に示すように、入力されたプーリの外
径寸法をもとに、ベルト、プーリタイプごとに決まるピ
ッチ径を求める。そして、その径での円弧長さと、その
径の円に引かれる接線をピッチラインとした直線のそれ
ぞれの長さを合計し、ベルト長さとして算出する。ベル
ト全長計算部6−2Aでは、図17に示すように、計算
する画面上のベルトをマウス等でピックして指定するこ
とにより(ステップS31)、ベルトに接続するプーリ
の座標値や外形情報をデータ記憶部4から取り出し(ス
テップS32)、次にベルトプーリDB3からピッチ厚
情報を取り出し、プーリのピッチ径、ピッチライン位置
を算出する(ステップS33)。そして、算出した位置
から、それぞれの円弧長、線分長を算出し(ステップS
34)、全てを加え合わせることにより全長を求める
(ステップS35)。本機能により、ベルトの長さの選
定を容易に行うことが可能である。The belt analysis section 6-2 has various analysis functions related to belt design. In the belt analysis unit 6-2, as shown in FIG. 9 described above, the pitch diameter determined for each belt and pulley type is obtained based on the input outer diameter dimension of the pulley. Then, the arc length with that diameter and the respective lengths of the straight lines with the tangent line drawn to the circle of that diameter as the pitch line are summed up to calculate the belt length. In the belt total length calculation unit 6-2A, as shown in FIG. 17, by specifying the belt on the screen to be calculated by picking with a mouse or the like (step S31), the coordinate value and outer shape information of the pulley connected to the belt can be obtained. It is taken out from the data storage unit 4 (step S32), then the pitch thickness information is taken out from the belt pulley DB3, and the pulley pitch diameter and pitch line position are calculated (step S33). Then, the arc length and line segment length are calculated from the calculated positions (step S
34), the total length is obtained by adding all (step S35). With this function, it is possible to easily select the length of the belt.
【0022】プーリ移動計算部6−2Bは、標準ベルト
長さに従って、プーリを移動させる機能を持つ。図18
に示すように、まず、移動するプーリ(ステップS4
1)と移動方向θ(ステップS42)、及び移動したい
ベルトの標準長さを指定する(ステップS43)。ここ
で、データ記憶部より、指定されたベルトの全長計算結
果を取り出す。全長計算をしていない場合は、上述した
図17に示す全長計算方法に従って全長計算を行う。そ
して、全長と標準長さとを比較し(ステップS44)、
その長さの差に応じてθ方向にプーリをΔX,ΔY移動
させ、その時のプーリの中心座標値を求める(ステップ
S45)。あとは、ベルト全長計算と同様にベルト全長
を求め(ステップS46)、指定されたベルト標準長さ
に対して予め決められた誤差範囲になるまで、この計算
を繰り返し行う(ステップS47)。The pulley movement calculation unit 6-2B has a function of moving the pulley according to the standard belt length. FIG.
First, as shown in FIG.
1), the moving direction θ (step S42), and the standard length of the belt to be moved are designated (step S43). Here, the total length calculation result of the designated belt is retrieved from the data storage unit. When the total length is not calculated, the total length is calculated according to the above-described total length calculation method shown in FIG. Then, the total length is compared with the standard length (step S44),
The pulley is moved by ΔX and ΔY in the θ direction according to the difference in length, and the center coordinate value of the pulley at that time is obtained (step S45). After that, the belt total length is obtained in the same manner as the belt total length calculation (step S46), and this calculation is repeated until the error range is predetermined with respect to the designated standard belt length (step S47).
【0023】ベルト区間計算部6−2Cは、図19に示
すように、指定されたベルトの計算したい区間をマウス
または座標値で指定し、その区間の距離を算出するもの
である。まず、算出するベルトを指定し(ステップS5
1)、マウスあるいは座標値等により、計算するベルト
区間を指定する(ステップS52)。区間距離計算は、
指定されたベルト切断点A1、A2の座標を求め(ステ
ップS53)、あとはベルト全長計算とほぼ同様な計算
で行われる。相違点は、この場合、搬送物はベルトの外
側に沿って移動(走行)するため、プーリ外形に対して
ベルト厚を加えた円の径と、その円に接する接線の長さ
として計算される点である(ステップS54)。本機能
により、搬送物の移動(走行)距離を容易に求めること
が可能である。As shown in FIG. 19, the belt section calculation unit 6-2C is for specifying the section to be calculated of the specified belt with a mouse or coordinate values and calculating the distance of the section. First, the belt to be calculated is specified (step S5
1), the belt section to be calculated is designated by the mouse or the coordinate value (step S52). Section distance calculation is
The coordinates of the designated belt cutting points A1 and A2 are obtained (step S53), and the rest of the calculation is almost the same as the calculation of the belt total length. The difference is that in this case, since the transported object moves (runs) along the outside of the belt, it is calculated as the diameter of the circle that is the pulley outer diameter plus the belt thickness and the length of the tangent line tangent to the circle. Points (step S54). With this function, it is possible to easily obtain the moving (traveling) distance of the conveyed object.
【0024】ベルト巻付き歯数計算部6−2Dは、図2
0に示すように、ベルトのプーリへの巻付き角度θと巻
付き歯数を算出することが可能である。巻付き歯数も全
長計算と同様に算出した巻付き角度から求まるピッチ径
での円弧長さと、ベルトタイプごとに決まる歯のピッチ
から求められる。安定した駆動と十分なベルト寿命を確
保するためには十分な巻付き歯数を確保する必要があ
り、その場合、それらの確認を簡単に行うことが可能で
ある。The belt winding tooth number calculating unit 6-2D is shown in FIG.
As shown in 0, the winding angle θ of the belt around the pulley and the number of winding teeth can be calculated. The number of winding teeth is also obtained from the arc length at the pitch diameter obtained from the winding angle calculated in the same manner as the total length calculation, and the tooth pitch determined for each belt type. In order to ensure stable driving and a sufficient belt life, it is necessary to secure a sufficient number of wound teeth, and in that case, it is possible to easily confirm them.
【0025】これらの解析結果はベルト結果表示部7−
2によって処理され、CRT等の表示装置1で表示され
る。また、ここで作成されたモデルは径、厚さ、幅等の
物理特性が正確な値を属性として持つため、更に負荷解
析装置と接続した場合に、慣性モーメントや摩擦トルク
の算出に利用することができる。尚、上述した実施例に
おいては、歯部を有するベルトとプーリを組み合わせて
ベルト駆動系を構成する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されることなく、平ベルトと歯部のない
プーリを組み合わせた系についても適用できることはい
うまでもない。The results of these analyzes are shown in the belt result display section 7-
2 and is displayed on the display device 1 such as a CRT. Also, the model created here has accurate values of physical properties such as diameter, thickness, width, etc. as attributes, so it should be used to calculate the moment of inertia and friction torque when connected to a load analysis device. You can In addition, in the above-described embodiment, the case where the belt drive system is configured by combining the belt having the tooth portion and the pulley has been described, but the present invention is not limited to this, and the flat belt and the pulley having no tooth portion are described. It goes without saying that it can be applied to a system in which
【0026】[0026]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、データベースからベルト及びプーリの各パラメータ
を入力してベルト駆動系を自動的に生成するようにした
ので、以下のような優れた効果が得られる。 (1)ベルトタイプに従ったプーリやベルトのモデルを、
パラメータ入力で指定することにより容易に作成するこ
とができる。また、ベルトやプーリの属性や接続情報を
記憶することにより、パラメータの変更によるモデルの
変更、ベルトとプーリの一括編集が可能となり、作成し
たモデルの変更を容易とすることができる。更に、ベル
トが二重に張られる場合には、ベルトやプーリの属性や
接続情報からどのベルトが内側でどのベルトが外側かを
判断して二重ベルトを自動生成することにより、二重ベ
ルトの作成を容易とすることができる。 (2)ベルト全長計算、プーリ移動、区間距離計算、巻付
き歯数計算等のベルト解析機能を備えることにより、正
確に短時間でベルト設計を行うことが可能となる。 (3)ベルトタイプに従った、プーリやベルトの正確な形
状や特性を属性として持つモデルの作成が可能であるこ
とから、ベルト解析モデルと、負荷特性解析モデルを共
有化することができる。従って、別々のモデルを再入力
する必要がないことから、モデル作成工数の削減が可能
となる。As described above, according to the present invention, since the belt driving system is automatically generated by inputting each parameter of the belt and the pulley from the database, the following excellent features are obtained. The effect is obtained. (1) Pulley and belt models according to belt type
It can be easily created by designating by parameter input. Further, by storing the attributes and connection information of the belts and pulleys, it is possible to change the model by changing the parameters and batch edit the belts and pulleys, and it is possible to easily change the created model. Furthermore, when the belt is double stretched, the double belt is automatically generated by determining which belt is the inner side and which belt is the outer side from the attribute and connection information of the belt and the pulley. It can be easily created. (2) It is possible to design a belt accurately and in a short time by providing a belt analysis function such as total belt length calculation, pulley movement, section distance calculation, and number of wound teeth calculation. (3) Since it is possible to create a model having an accurate shape or characteristic of a pulley or a belt as an attribute according to the belt type, the belt analysis model and the load characteristic analysis model can be shared. Therefore, since it is not necessary to re-input different models, it is possible to reduce the number of model creation steps.
【図1】本発明の駆動系解析システムの一実施例のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a drive system analysis system of the present invention.
【図2】従来の手計算によるベルト長算出方法の説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional belt length calculation method by manual calculation.
【図3】従来のCADシステムによるベルト長算出方法
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a belt length calculation method by a conventional CAD system.
【図4】駆動系解析システムの全体構成を示すブロック
図である。FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a drive system analysis system.
【図5】本発明における入力パネルの例の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an input panel according to the present invention.
【図6】駆動系解析システムのモデル生成の例の説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of model generation of a drive system analysis system.
【図7】本発明によるベルトモデル生成の例の説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of belt model generation according to the present invention.
【図8】本発明におけるベルトDB(データベース)の
例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a belt DB (database) according to the present invention.
【図9】ベルト及びプーリの形状パラメータの説明図で
ある。FIG. 9 is an explanatory diagram of shape parameters of a belt and a pulley.
【図10】ベルトモデル生成部の処理の流れを説明する
フローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing flow of a belt model generation unit.
【図11】ベルトモデル生成部による二重ベルトの生成
例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a double belt generation example by a belt model generation unit.
【図12】ベルトプーリ連動一括編集処理部の処理の流
れを説明するフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing flow of a belt pulley interlocking batch edit processing unit.
【図13】プーリ及びベルトの移動手順(その1)の説
明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a moving procedure (part 1) of the pulley and the belt.
【図14】プーリ及びベルトの移動手順(その2)の説
明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a moving procedure (part 2) of the pulley and the belt.
【図15】プーリ及びベルトの移動手順(その3)の説
明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a moving procedure (part 3) of the pulley and the belt.
【図16】プーリ及びベルトの移動手順(その4)の説
明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a movement procedure (part 4) of the pulley and the belt.
【図17】ベルト全長計算の処理手順の説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a processing procedure of belt total length calculation.
【図18】プーリ移動計算の処理手順の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a processing procedure of pulley movement calculation.
【図19】ベルト区間計算の処理手順の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a processing procedure of belt section calculation.
【図20】巻付け端数計算の処理手順の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a processing procedure for winding fraction calculation.
1 表示装置 2 入力装置 3 ベルトプーリDB 4 データ記憶部 5−2 ベルトモデル生成部 5−2A パラメータ入力処理部 5−2B ベルト自動生成部 5−3C ベルトプーリ連動一括編集処理部 6−2 ベルト解析部 7−2 ベルト結果表示部 1 display device 2 input device 3 belt pulley DB 4 data storage unit 5-2 belt model generation unit 5-2A parameter input processing unit 5-2B automatic belt generation unit 5-3C belt pulley interlocking batch processing unit 6-2 belt analysis Section 7-2 Belt result display section
Claims (4)
を決定するパラメータを格納したデータベースと、 当該データベースからベルト駆動系を構成する各ベルト
及びプーリの前記パラメータを入力するパラメータ入力
処理部と、 当該パラメータ入力部により入力され配置された前記プ
ーリを指定し、当該指定されたプーリにベルトを自動的
に掛けてベルト駆動系を生成するベルト自動生成部とを
備えたことを特徴とする駆動系解析システム。1. A database that stores parameters that determine the shapes and materials of belts and pulleys, and a parameter input processing unit that inputs the parameters of each belt and pulleys that make up a belt drive system from the database, A drive system analysis comprising: a belt automatic generation unit that specifies the pulley that is input and arranged by a parameter input unit and automatically applies a belt to the specified pulley to generate a belt drive system. system.
情報を記憶するデータ記憶部と、 前記ベルト及びプーリのいずれか一方を変更する際、当
該データ記憶部の接続情報により前記ベルト及びプーリ
の他方を連動させて変更するベルトプーリ連動一括変更
処理部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の駆動
系解析システム。2. A data storage unit that stores connection information indicating a connection state of a belt and a pulley, and when changing one of the belt and the pulley, the other of the belt and the pulley is used according to the connection information of the data storage unit. 2. The drive system analysis system according to claim 1, further comprising a belt pulley interlocking batch change processing unit that interlocks and changes.
既存のベルトがある場合、新たにベルトを張ることによ
り二重のベルトが掛かるプーリに対し、当該プーリによ
り各ベルトが屈曲される角度をそれぞれ算出し、当該各
角度を比較し、その角度が小さい方のベルトを内側ベル
トとし、その角度が大きい方のベルトを外側ベルトとし
て二重ベルト駆動系を生成することを特徴とする請求項
1記載の駆動系解析システム。3. The belt automatic generation unit, when an existing belt is present in the pulley, sets an angle at which each belt is bent by the pulley with respect to a pulley in which a double belt is applied by newly stretching the belt. The double belt drive system is generated by calculating the respective values and comparing the respective angles, using the belt having the smaller angle as the inner belt and the belt having the larger angle as the outer belt. The drive system analysis system described.
いて前記ベルト駆動系の特性を解析するベルト解析部を
備えたことを特徴とする請求項1記載の駆動系解析シス
テム。4. The drive system analysis system according to claim 1, further comprising a belt analysis unit that analyzes characteristics of the belt drive system using parameters of the belt and the pulley.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25770993A JPH0791508A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Drive system analysis system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25770993A JPH0791508A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Drive system analysis system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0791508A true JPH0791508A (en) | 1995-04-04 |
Family
ID=17310026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25770993A Pending JPH0791508A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Drive system analysis system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0791508A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002041586A (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Mitsuboshi Belting Ltd | Device and method for supporting pulley layout design, and recording medium |
JP2002083013A (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Canon Inc | Method and device for calculating approximate value of overall length of timing belt, method and device for plotting three-dimensional image of timing belt, and storage medium |
JP2007293608A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | Drive belt drawing system and drive belt drawing method |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP25770993A patent/JPH0791508A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4592883B2 (en) * | 2000-07-27 | 2010-12-08 | 三ツ星ベルト株式会社 | Pulley layout design support device, pulley layout design support method, and recording medium |
JP2002083013A (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Canon Inc | Method and device for calculating approximate value of overall length of timing belt, method and device for plotting three-dimensional image of timing belt, and storage medium |
JP2007293608A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | Drive belt drawing system and drive belt drawing method |
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